COMPARATORI & MICROCONTROLLORI - 7



Generatore di singolo impulso  (One-Shot)

Quando si trattano segnali di breve durata o glitches e si voglio catturare con un micro controllore conviene allungare tali impulsi usando circuiti monostabili e one shot. Quando in ingresso si ha un impulso, il circuito one shot, produce in uscita un segnale alto mantenendolo per un tempo prefissato. Ovvero il breve impulso di trigger, presente in ingresso, viene trasformato in uscita in un più lungo segnale in uscita che può essere catturato dal microcontrollore. 
 Il circuito di one-shot, mostrato in figura 7-1 e' attivato da una transizione basso-alto sul suo ingresso e genera un impulso alto in uscita.
Il circuito e' progettato con due percorsi di retroazione attorno al comparatore. Il primo percorso definisce una isteresi positiva che setta i livelli della soglia di scatto VTH e VTL, basati sullo stato dell'uscita del comparatore. Il secondo percorso di feedback e' un circuito RC.

Figura 7: circuito ONE-SHOT

VDD = 5V, VTH = 3.0V, VTL = 2.5V , R4 = 1k, R5 = 1.5k e R3 = 12k TPULSE = 1MS, C1 = .1 µF e R2 = 15k , D1=a 1N4148,

R1 = 220 ohm e C2 = 150 pF

Il funzionamento del circuito e' il seguente: prima della attivazione il capacitore C1 e' caricato alla tensione leggermente superiore a 0.7V attraverso il resistore R2 e il diodo D1 (essendo R1 << R2 non ha grandi effetti su questa tensione) essendo anche l'uscita del comparatore e' a zero. Questo fa si che l'ingresso  non invertente si pone ad un valore leggermente al di sotto dei 0.7V data la retroazione che definisce l'isteresi attraverso i resistori R3, R4 e R5 (il valore minimo dell'isteresi e' calcolato essere minore di 0.7V). Con l'ingresso non invertente tenuto basso, il capacitore C2 si caricherà ad una tensione pari alla differenza tra la tensione di ingresso e la tensione dell'ingresso non invertente. Quando l'ingresso del circuito riceve un impulso, la tensione presente sul piedino non invertente del comparatore e' spinta sopra i 0.7V data la carica di C2. Ciò causa che l'uscita del comparatore va alta e di conseguenza per l'isteresi l'ingresso non invertente va al suo valore alto. Allo stesso tempo C1 inizia a caricarsi attraverso R2 e quando la tensione ai suoi capi raggiunge la soglia alta di scatto, l'uscita del comparatore torna al valore basso, C1 si scarica al suo valore di riposo ( minore di 0.7V) e l'ingresso non invertente ritorna al suo valore (poco superiore a 0,7). Il circuito e' tornato nella sua configurazione di riposo in attesa di un altro impulso di attivazione.
La relazione che definisce la larghezza TPULSE dell'impulso generato dal circuito di one shot e':